toranto 和web 基础知识
一、web基础知识
学习web框架之前,先来看一下web基础知识,首先要明白其本质就是socket,用户对应一个socket客户端,但是如果从socket开始开发web应用程序那么效率太了,正确的做法是底层socket处理代码由专门的服务器软件实现,而对于真实开发中的python web程序来说也是一般会分为两部分:服务器程序和应用程序。服务器程序负责对socket服务器进行封装,并在请求到来时,先经过web服务器,对请求的各种数据进行整理封装。之后web服务器将封装好的数据传递给应用程序,应用程序并不涉及底层的socket,由应用程序负责具体的逻辑处理,但是上面就有一个问题,那就是如何来定义一个统一的web服务器和web应用程序之间接口格式,这个接口就是WSGI,WSGI(Web Server Gateway Interface)是一种规范,它定义了使用python编写的web app与web server之间接口格式。WSGI applications 可以是栈式的,这个栈的中间部分可以叫做中间件
,两端是必须要实现的application和server。python标准库提供的独立WSGI服务器称为wsgiref。下面我们来看一下如何简单的自定义一个web框架。
二、自定义web框架
HTTP请求的所有输入信息都可以通过environ
获得,HTTP响应的输出都可以通过start_response()
加上函数返回值作为Body。下面来看一下用最简单的wsgiref来实现一个web框架。
1 from wsgiref.simple_server import make_server 2 3 def application(environ, start_response): 4 start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) 5 body = '<h1>hello {}</h1>'.format(environ['PATH_INFO'][1:] or 'web') 6 return [body.encode('utf-8')] 7 # return [b'<h1>Hello, web!</h1>'] # 这里需要注意格式 8 9 httpd = make_server('', 8000, application) 10 httpd.serve_forever()
上面的东西写得太简单了,一个简单的框架还应该包括路由系统和模板引擎等基本的东西,下面我们来看一下如何自己来简单的实现一下加强版的web框架
1 from wsgiref.simple_server import make_server 2 import time 3 def new(): 4 f = open('s1.html', 'r') 5 data = f.read() 6 f.close() 7 8 # 模拟模板引擎处理数据,将html里文件的item替换成其他数据 9 # 这里仅仅是用字符串的替换来最简单的说明下原理 10 new_data = data.replace("{{item}}", str(time.time())) 11 return new_data 12 13 def index(): 14 f = open('index.html', 'r') //打开文件读取内容,将内容当作字符串返回给用户 15 data = f.read() 16 f.close() 17 return data 18 19 def home(): 20 return 'home' 21 22 URLS = { # 定义一个字典,简单模拟路由系统 23 "/new": new, # 一个url对应一个函数处理 24 "/index": index, 25 "/home": home, 26 } 27 28 29 def application(environ, start_response): 30 start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) 31 url = environ['PATH_INFO'] 32 if url in URLS.keys(): # 不同的url执行不同的函数 33 func_name = URLS[url] 34 ret = func_name() 35 else: 36 ret = "404" 37 return [ret.encode('utf-8')] # 最后将结果返回 38 39 40 httpd = make_server('', 8000, application) 41 httpd.serve_forever()
虽然上面的代码可以用简单的字符串进行替换,来动态的返回内容,但是效率极其的低下,最好的做法是使用jinja2模板引擎。至于如何使用,这里先不讲,先讲下tronadao,然后我们看一个真正的web框架是如何使用路由系统,和模板引擎。
三、tronado
虽然我们自己写框架,但是功能效率不行,这里看一下比较常见的web框架tronado,Tornado为python的一个非阻塞异步web frame,不同于那些最多只能达到10,000个并发连接的传统网络服务器,Tornado在设计之初就考虑到了性能因素,旨在解决C10K问题,这样的设计使得其成为一个拥有非常高性能的框架。此外,它还拥有处理安全性、用户验证、社交网络以及与外部服务(如数据库和网站API)进行异步交互的工具。
下面来看一下最简单的hello,world,
1 import tornado.ioloop 2 import tornado.web 3 4 class MainHandler(tornado.web.RequestHandler): 5 def get(self): 6 self.write("Hello, world") 7 8 application = tornado.web.Application([ 9 (r"/index", MainHandler), 10 ]) 11 12 if __name__ == "__main__": 13 application.listen(8888) 14 tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
上述代码执行的具体过程如下:
第一步:执行脚本,监听 8888 端口
第二步:浏览器客户端访问 /index --> http://127.0.0.1:8888/index
第三步:服务器接受请求,并交由对应的类处理该请求
第四步:类接受到请求之后,根据请求方式(post / get / delete ...)的不同调用并执行相应的方法
第五步:方法返回值的字符串内容发送浏览器
一、路由系统
web框架其中一个关键的地方就是路由系统,路由系统说简单的就是,一个url对应一个类(其他框架里面可能对应的是函数),然后相应的类里面定义get,post等方法来处理不同的请求。而且tronado支持2级路由。下面来看一下代码实现
1 import tornado.ioloop 2 import tornado.web 3 4 class MainHandler(tornado.web.RequestHandler): 5 def get(self): 6 self.write("Hello, world") 7 8 class StoryHandler(tornado.web.RequestHandler): 9 def get(self, story_id): 10 self.write("You requested the story " + story_id) 11 12 class BuyHandler(tornado.web.RequestHandler): 13 def get(self): 14 self.write("it.wxtrkbc.com/index") 15 16 application = tornado.web.Application([ 17 (r"/index", MainHandler), 18 (r"/story/([0-9]+)", StoryHandler), # 后面的分页功能就是基于此实现的 19 ]) 20 21 application.add_handlers('it.wxtrkbc.com$', [ # 这里添加2级域名,实验的话需要改本地host 22 (r'/index', BuyHandler), # it.wxtrkbc.com:8888/index 23 ]) 24 25 if __name__ == "__main__": 26 application.listen(8888) 27 tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
二、模板引擎
模板引擎说简单点就是将原本的html的某些内容用一些特殊的字符串代替,然后在处理用户的不同的请求时,将html的字符串替换掉,返回给用户新的一个字符串,这样就达到了动态的html的效果。Tornado的模板支持“控制语句”和“表达语句”,控制语句是使用 {%
和 %}
包起来的 例如 {% if len(items) > 2 %}
。表达语句是使用 {{
和 }}
包起来的,例如 {{ items[0] }}
。控制语句和对应的 Python 语句的格式基本完全相同。我们支持 if
、for
、while
和 try
,这些语句逻辑结束的位置需要用 {% end %}
做标记。还通过 extends
和 block
语句实现了模板继承,此外还可以自定义UIMethod以UIModule。下面我们来简单的看一下用法
首先看一下html文件
1 <!DOCTYPE html> 2 <html lang="en"> 3 <head> 4 <meta charset="UTF-8"> 5 <title>Title</title> 6 <link href="static/s1.css" rel="stylesheet"/> 7 <script src="static/s1.js"></script> 8 </head> 9 <body> 10 <div> 11 <h2>提交内容</h2> 12 <form method="post" action="/index"> 13 <input type="text" name="xxx"> 14 <input type="submit" value="提交"> 15 </form> 16 <h2>显示内容</h2> 17 <ul> 18 {% for item in inp %} //for循环 19 <li>{{item}}</li> 20 {% end %} 21 </ul> 22 23 <h3>{{npm}}</h3> 24 <h3>{{func(npm)}}</h3> // 自定义UIMethod 25 <h3>{% module custom() %}</h3> // 自定义UIModule 26 </div> 27 </body> 28 </html>
下面来看一下py文件
1 import tornado.web 2 3 import tornado_s1.uimodule as md 4 from tornado_s1 import uimethod as mt 5 6 INPUT_LIST = [11, 22 7 class MainHandler(tornado.web.RequestHandler): 8 def get(self): 9 self.render("s1.html", npm='NPM', inp=INPUT_LIST) 10 11 def post(self): 12 username = self.get_argument('xxx', None) 13 INPUT_LIST.append(username) 14 self.render("s1.html", npm='NPM', inp=INPUT_LIST) 15 16 settings = { 17 'template_path': 'template', 18 'static_path': 'static', 19 # 'static_url_prefix': '/ss/', 20 'ui_methods': mt, 21 'ui_modules': md, 22 } 23 24 application = tornado.web.Application([(r"/index", MainHandler), ], **settings) 25 26 if __name__ == "__main__": 27 application.listen(8888) 28 tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
最后来看一下自定义的module和method,这里只是简单的演示,所以代码比较简单
1 uimethod.py 2 3 def func(self, arg): 4 return arg.lower() 5 6 7 uimodule.py 8 9 from tornado.web import UIModule 10 from tornado import escape 11 12 class custom(UIModule): 13 def render(self, *args, **kwargs): 14 return '123'
三、模板继承和静态缓存
将一些公用的html,css等写到通用的文件,然后通过继承,就可以获取母板的内容,而继承的html里面只需要写特有的东西,模板继承的功能非常实用,而静态缓存则可以减少相应的请求资源,下面来看一下具体怎么用这里我就只简单看一下html文件
1 <!DOCTYPE html> 2 <html lang="en"> 3 <head> 4 <meta charset="UTF-8"> 5 <link href="{{static_url('css/chouti.css')}}" type="text/css" rel="stylesheet"> // 通过static_url引用静态文件 6 {% block css %} {% end %} 7 </head> 8 <body> 9 <div class="header"> 10 <div class="header-content"> 11 {% if user_info['is_login'] %} 12 <div class="account"> 13 <a href="#">{{user_info['username']}}</a> 14 <a href="/logout">退出</a> 15 </div> 16 {% else %} 17 <div class="account"> 18 <a href="http://127.0.0.1:8888/register">注册</a> 19 <a href="http://127.0.0.1:8888/login">登陆</a> 20 </div> 21 {% end %} 22 </div> 23 </div> 24 <div class="content"> 25 {% block body %} 26 {% end %} 27 </div> 28 <a class="back-to-head" href="javascript:scroll(0,0)"></a> 29 {% block js %} {% end %} 30 <script> 31 32 </script> 33 </body> 34 </html>
下面来看一下子模板的html文件
1 {% extends '../base/layout.html' %} 2 {% block css %} 3 <link href="{{static_url('css/css/common.css')}}" rel="stylesheet"> 4 <link href="{{static_url('css/css/login.css')}}" rel="stylesheet"> 5 {% end %} 6 7 8 {% block body %} 9 10 {% end %} 11 12 {% block js %} 13 <script src="{{static_url('js/jquery-1.12.4.js')}}"></script> 14 <script src="{{static_url('js/login.js')}}"></script> 15 {% end %}
对于tornado框架的具体学习我们可以参考白话torantdo